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Raze：基于波卡生态的跨链隐私层

2021-04-09 18:47:12来源：金色财经

DeFi兴起之前人们就意识到了隐私的重要性，由此产生了Zcash、Dash、Monero等隐私代币。但人们逐渐发现隐私代币仍然无法解决多数隐私问题。隐私更像是链上的一种功能。在DeFi中，人们更多使用的是ETH、ERC20等代币，人们使用它们进行交易、借贷、理财、挖矿、参与NFT拍卖等，这些操作几乎没有任何隐私，哪个地址有多少余额，参与了哪个协议的挖矿，在哪个DEX兑换了什么代币，进行了多少转账，都是透明的。再加上Chainalysis这样的区块链分析公司，人们基本上是没有隐私的。蓝狐笔记之前也提到过多次。

随着DeFi的进一步发展，隐私的需求只会增大。不过，现有的一些解决方案中，也存在一些问题。例如将zk-SNARKs算法应用到协议中，但其证明生成的计算成本过高，证明大小过大，效率低，造成gas费用高、验证时间长等问题，这在实际落地时会产生一些障碍。此外，有些隐私解决方案，还存在可信设置问题，无法实现完全的去中心化。

加密隐私落地方案一直跌代和前进。我们也关注到了Raze网络在加密隐私方面的落地探索。它是基于波卡的加密隐私层，可以实现跨链隐私。

Raze是基于波卡的跨链隐私层

Raze网络使用Substrate框架搭建而成，是部署在波卡上的隐私链，可以为整个波卡生态的DeFi用户提供隐私服务。Raze网络实现其隐私的核心在于集成并优化了开源隐私协议Zether的Σ-Bullets隐私算法，在此基础上，它融合了Shrubs Merkle Tree算法，从而推出其自身的Σ-Bullets隐私算法。

Raze之所以推出其自身的Σ-Bullets算法，原因是为了解决加密隐私落地的问题。Zether协议是为以太坊智能合约平台提供服务的隐私协议，它推出了Σ-Bullets协议，兼具Bulletproof和Σ协议的功能，可以创造隐私账户系统，同时无须可信第三方设置。

Zether协议有很多优点，不过依然没有解决生成证明成本高的问题，这让隐私的大规模扩展变得困难。因此，Raze网络的解决方案是，在Zether协议的基础上，它集成Shrubs Merkle Tree算法，从而减少证明的大小以及验证时间。

也就是说，Raze网络将Shrubs Merkle Tree和Zether的Σ-Bullets结合起来，推出其更具可扩展性的Σ-Bullets隐私算法，进而实现其跨链的加密隐私层服务。

Raze在DeFi隐私赛道中的卡位

Raze在波卡生态中的卡位

Raze是基于波卡Substrate框架开发的公链，因此天然有机会为波卡DeFi生态提供隐私保护。波卡生态上目前有Manta网络，不过它的隐私保护主要聚焦于DEX领域。而Raze则致力于为波卡生态的所有项目提供隐私保护服务。

（Raze服务于波卡DeFi生态，Raze网络）

Raze生态中，计划推出DEX、借贷、理财、跨链桥以及隐私标准和通用解决方案RazeVM。其中，Raze Swap是Raze隐私生态系统的关键。它可以实现所有基于Raze网络发行的隐私代币的交易。

Raze Lending为Raze生态上的隐私代币提供借贷服务，可以通过将其隐私币存入借贷合约赚取收益，也可以通过Raze Lending借入代币，生成代币或套利等。

除了波卡之外，Raze还试图提供跨链的隐私保护。Raze网络借鉴了Zether协议，而Zether框架是基于以太坊账户模型设计的，它有助于在波卡生态系统中实现ERC20代币的跨链隐私交易。如果Raze实现资产隐私跨链，则有利于将以太坊生态资产引入到波卡生态，利于提升波卡生态的流动性。

Raze的隐私技术选择

在隐私技术解决方案中，一些方案（如Zether和zkSync等）并不要求可信设置；也有一些方案是基于TEE可信计算环境（如Oasis和Phala），它们主要聚焦于数据隐私计算领域。此外还有一些其他受关注的匿名算法，如Nucyper的Umbral PRE 算法和Tornado的混币挖矿算法等。

（Raze跟其他隐私技术的比较，Raze网络）

那么，Raze有什么自身的特色？Raze采用自身的Σ-Bullets算法，其加密证明机制基于开源的Zether协议，并融合了Shrubs Merkle Tree算法以及EIGamal加密算法，以降低证明大小，加快验证速度。此外，它还通过NPoS的共识机制减少gas成本。通过这些隐私和区块链技术的选择，可以实现无须可信设置、可以服务于DeFi生态、可以支持任何智能合约链，同时还具有隐私落地的可扩展性。

Raze的路径所指

最后，Raze从其目标来看，它试图成为加密跨链的隐私层，不仅服务波卡DeFi生态，还通过跨链服务于以太坊上的DEX、借贷、理财、衍生品等DeFi产品，其RazeVM有机会一键部署到以太坊、波卡、Cosmos、HECO、BSC等公链，最终来说，Raze目标是构建高效、通用、跨链隐私代币生态系统。

（Raze试图成为加密隐私层，Raze网络）

Raze的隐私算法

刚才我们提到了Raze的隐私算法是其加密隐私落地探索的关键。那么，具体来说，如何理解其隐私算法？这里有几个关键部分：Shrubs Merkle Tree、Σ-Bullets证明、ElGamal加密算法。Raze网络将这三点结合起来，从而推出自身的Σ-Bullets隐私算法。

Shrubs Merkle Tree

Shrubs Merkle Tree算法主要用来优化证明大小，这也是为了解决Zether的Σ-Bullets算法的效率问题。Shrubs Merkle Tree是Merkle Tree的变体。在这颗树上，叶子节点增加后，并不要求存储更新，这与传统的Merkle Tree不同。传统的Merkle Tree需要更新存储，更新会导致巨大的gas费用。这让Zether协议较难实现高效的隐私和匿名。

根据Raze网络的资料，Raze的Shrubs Merkle Tree不只是使用根节点来“代表”整棵树，它使用一系列节点（数量跟高度同）来“代表”整棵树，所有叶子节点可以“索引”相应的节点。在Shrubs Merkle Tree，当增加一个叶子节点，需要更新距离叶子节点最近的sub-tree的根。假设Shrubs Merkle Tree高度为H，一共H+1个节点来代表整棵树，这些节点成为Shrub节点。当插入一个新的叶子节点，通过转向新的节点或重新计算其哈希值，只有一个Shrub节点需要更新。通过这种简化方式，Shrubs Merkle Tree可以降低数据存储，并提升效率。

Σ-Bullets证明

Bulletproofs计算承诺的线性组合，其利用了Pedersen承诺的同态性。而Σ-Bullets在于取代这个线性组合，转而使用Σ协议。Σ协议确保编码值的线性组合等于一些公共值，以实现高效。

ElGamal加密算法

Raze采用ElGamal加密算法来加密用户账户余额和交易。ElGamal加密算法围绕三个部分：密钥生成、加密和解密。

（Raze的EIGamal加密，Raze网络）

要理解Raze首先要理解其网络中的角色

首先是验证者。验证者是负责运行Raze链的节点，进行区块生产和打包交易。还有提名者，提名者可以将其代币委托给验证者，目的是赚取质押收益。

其次是隐私代币的挖矿者。这些挖矿者通过Raze Bridge生成隐私代币。挖矿者为了生成隐私代币，需要支付RAZE代币作为费用。为了实现隐私代币的流动性，还需要有隐私代币的流动性提供者，他们为Raze Swap上的隐私币提供流动性。LP提供者可以赚取交易费用。当然，还有普通用户群体，他们是隐私代币交易者，交易者通过Raze Swap交易不同的隐私代币。

最后还有Vault Keeper。他们是一群负责跨链代币兑换的特殊验证者，主要运行多方门限签名算法（multi-party threshold signature algorithms），以及处理跟跨链隐私代币生成相关的交易和安全算法。为了确保安全，Vault Keeper需要质押RAZE代币，这也是RAZE代币的应用场景之一。

Raze上的其他隐私或区块链技术

Raze采用NPoS共识算法

Raze网络基于Substrate框架构建，属于波卡生态。Raze也采用了跟波卡一样的NPoS（Nominated Proof of Stake）的共识算法。其核心参与者包括验证者和提名者。验证者是负责区块生成和交易确认的节点，提名者可以通过委托其RAZE代币给验证者获得质押收益。这在上面也有提及。

由于是NPoS的机制，协议会给节点RAZE代币的区块奖励。其区块奖励并非固定，会根据通胀率公式进行计算，也跟其代币质押率相关。此外，区块奖励中的80%给予验证者和提名者。20%给予Raze网络的财库，用于项目发展、开发者奖励、链上治理和生态建设。财库资金的使用必须通过社区治理的同意。

Raze账户

Raze账户用于在Raze网络上进行隐私的交易。Raze账户通过公钥和RAZE代币创建。如果用户将其隐私代币换回原始代币，数额会通过EIGamal算法加密，同时零知识会用于产生证明。所有交易会使用Raze的Σ-Bullets算法来证明不同方的余额。

隐私支付通道

用户甚至还可以在Raze网络上创建隐私的支付通道，关于支付通道的解决方案，目前加密领域已有实践，如比特币上的支付通道等。

Raze网络上的支付通道是隐私交易，可以实现匿名的交易记录，实现交易记录和金额的隐私。如下图所示：

（Raze的隐私支付通道，Raze网络）

Alice和Bob通过支付通道进行转账。首先Bob和Alice在Raze网络开通账户。Bob将其代币（如ETH，BTC等）换成隐私代币，并将这些隐私代币锁定在Raze网络的隐私合约中。每次Bob向Alice发起转账，隐私合约就会解锁Bob锁定的隐私代币，并将其转给Alice的Raze账户。Alice无法知道Bob锁定的金额。Raze支持双向支付通道。

合约

Raze网络的底层逻辑是基于基础代币生成隐私代币，以1:1比率进行兑换。它有三种技术能力：生成、转账和赎回。

生成是将任何代币转换成为其匿名化的版本。比如ETH，转换为隐私的rETH。转账时支持匿名代币的转账，会隐藏发送人、接收人以及转账金额。赎回功能将匿名代币换回原始代币。

（Raze的隐私代币生成、兑换和赎回，Raze网络）

Raze的隐私跨链

除了上述功能之外，Raze还支持跨链的隐私。它有两个额外的功能：锁定和解锁。锁定模块允许账户所有人锁定账户，而解锁模块允许账户所有人解锁账户。

用户通过在客户端运行“CreateLockTx”算法调用锁定模块，客户端输入密钥和以太坊地址生成签名以证明其为账户拥有者，然后授权账户锁定。用户也可以在客户端运行CreateUnlockTx来解锁模块。

Raze构建跨链桥，将ERC20代币映射到波卡链上，由此实现跨链的支付。

多方门限签名机制用以保护跨链资产安全

Raze 采用（t,n）多方门限签名机制来确保密钥安全。在这种机制下，Vault合约地址中的跨链资产密钥管理是Raze实现安全的重要部分。它将其密钥分为N部分，将其分配给N个锁定账户的管理节点，也即是Vault Keeper。每个节点持有一部分密钥。只有当超过t的密钥份额集中起来，管理密钥才能恢复。任何账户的行为都需要至少t个参与者参与，以此确保账户的安全和可信。

跨链交易时，Vault keeper负责提供原始链账户和锁定账户之间的交易证明。Vault keeper节点需要存入保证金。存入的质押保证金越多，其证明越有可能被采用。如果提供了错误证明，其保证金会被消减，其节点身份也会被取消。

在收到交易证明的共识之后，vault keeper负责在锁定账户执行相应的操作，并在Raze网络生成代币。几个Vault keeper共同计算其签名份额，以形成对锁定账户的完整签名。有了完整签名，他们即可操作锁定账户。

Raze Bridge

Raze桥是跨链桥，用于连接不同公链的代币，如比特币、以太坊、波卡、Heco、BSC、Raze网络。通过Raze桥，BTC和ETH可以进入Raze网络，通过隐私合约生成隐私代币。换句话说，这些代币可以在Raze Swap和Raze借贷上进行流通。Raze桥支持用户用其Raze账户将其隐私代币兑换回原来的初始代币。也就是说，它是Raze网络和外部公链之间的沟通桥梁。

（Raze的跨链桥，Raze网络）

Raze的代币用途

Raze网络的代币是RAZE，一共有1.2亿个，其中40%用于生态参与的奖励。Raze代币有哪些用途？

隐私保护

这是RAZE代币最主要的用途之一，通过RAZE代币，DeFi用户可以进行各种DeFi活动（借贷、交易、理财等），同时无须担心其隐私的暴露。

参与治理

跟其他DeFi代币一样，RAZE也可以参与Raze网络的DAO治理。RAZE代币持有人可以通过持有RAZE发起提案，也可以对提案进行投票。

价值媒介

RAZE代币在Raze网络生态中可参与各种DEX、借贷、衍生品、Raze Bridge等服务，在使用这些产品过程中，用户需要使用RAZE支付相关的费用，如交易费用等；用户在Raze网络生成隐私币，也需要使用RAZE代币作为手续费用；部分比例的交易费用会以RAZE代币方式进行销毁。

生态激励

为了引导出流动性，RAZE代币用于区块奖励，同时也是参与生态的奖励代币，如使用Raze生态内产品或为隐私代币提供流动性等；此外，用户将其RAZE代币委托给验证者，可以产生质押收益。

在Raze网络的代币经济中，也存在增发。不过其实际增发率也会跟生态发展相关。通过其通胀率公式看，它会给验证者和提名者奖励，以及给财库奖励，这是增发的部分，最大的增发上限为10%。但也存在缩减部分，比如对验证者的消减会被销毁、网络中产生的交易费用中大部分会被销毁、以及系统的回购和销毁。如果Raze网络规模足够大，那么交易费用、惩罚消减的费用，以及系统费用的回购，也可以减少其通胀，在达到一定规模时，甚至可能实现通缩。

参与资格门槛

成为验证者需要质押RAZE代币；成为Vault Keeper，也需要质押RAZE代币。

RAZE代币的价值捕获

首先，RAZE代币可以捕获Raze网络的费用。上面我们也提到，RAZE代币是Raze网络的价值媒介，是支付代币。在Raze链上的交易费用使用RAZE代币支付，同时70%的链上费用收益计划用来购买并销毁RAZE代币，这会降低RAZE的通胀率。换言之，Raze生态发展规模越大，RAZE可以捕获的费用就越多，反之亦然。

其次，Raze生态的质押也会锁定一部分RAZE代币。比如要成为Raze网络的Vault Keeper，需要质押RAZE代币；如要发起链上的提案，社区用户需要质押一定的RAZE代币。这些都会减少RAZE代币的流通量，利于其价值的提升。